CN105347759A - 一种掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材的制备方法，属于混凝土领域。本发明用硅酸盐水泥和粉煤灰混合，并加入预处理后的钢化玻璃粉末和河砂骨料，得混凝土基料泥浆，再添加羟甲基纤维素等助剂混合后，用磨具中成型即可得掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材，本发明用废弃钢化玻璃微粉掺杂在混凝土中，由于其球状的表面形态和很大的比表面积，它能有效地填充水泥颗粒、凝胶产物之间的空隙，使水泥石和界面之间致密，大大降低了混凝土的孔隙率，使混凝土的抗氯离子扩散能力和耐久性能大大提高，而且对废玻璃和废混凝土两种固体废弃物进行综合利用，有利于城市垃圾与废弃混凝土资源的循环利用。
Description
技术领域
本发明公开了一种掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材的制备方法，属于混凝土领域。
背景技术
玻璃广泛应用于我们日常生活以及各行各业中，同时废弃玻璃的数量也越来越多，据联合国估计，全球固体废渣中有7%为废玻璃，我国每年产生的废弃玻璃有1040万t，占固体废物总量的5%我国目前废弃玻璃只有13%～15%得到回收利用，更多的是作为垃圾进行填埋处理，同样也造成了生态环境的的污染和资源能源的浪费。同时，全球每年混凝土使用量超过40亿m3，砂石骨料用量超过60～80亿吨。而我国每年消耗混凝土13～l4亿m3，占到全球混凝土消耗量的1/3，如此巨大的混凝土用量，必将消耗巨量自然资源和能源也将造成生态环境的污染。废玻璃和废混凝土是固体废弃物中重要的组成部分，两者均是不可生物降解的材料。如果能利用废弃玻璃替代部分的再生混凝土骨料，或将废弃玻璃粉作为辅助胶凝材料添加到再生混凝土中，则可以实现两种废弃物同时进行充分的回收利用，也将大大丰富再生混凝土的含义以及应用范围。
废弃玻璃骨料混凝土与普通混凝土一样，具有固有的多孔性，在内外压力差的情况下，气体、液体或者离子必然在混凝土中渗透、扩散或迁移，废弃玻璃粗骨料由于具有两面的光滑，与其他集料黏结性差，导致混凝土内部不密实，氯离子容易渗入，而废弃玻璃细骨料，粒径小，部分废弃玻璃为粉末，因此废弃玻璃骨料的潜在活性以及细骨料的共同作用，使得废弃玻璃细骨料混凝土的内部更加密实，从而使得废弃玻璃细骨料具有较高的抗氯离子渗透性能力。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前废弃玻璃粗骨料掺杂在混凝土中由于具有两面的光滑的结构，与集料黏结性差，导致混凝土内部不密实，氯离子容易渗入，造成混凝土中钢筋锈蚀的问题，提供了一种掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材的制备方法，本发明用硅酸盐水泥和粉煤灰混合，并加入预处理后的钢化玻璃粉末和河砂骨料，得混凝土基料泥浆，再添加羟甲基纤维素等助剂混合后，用磨具中成型即可得掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材，本发明用废弃钢化玻璃微粉掺杂在混凝土中，由于其球状的表面形态和很大的比表面积，它能有效地填充水泥颗粒、凝胶产物之间的空隙，使水泥石和界面之间致密，大大降低了混凝土的孔隙率，使混凝土的抗氯离子扩散能力和耐久性能大大提高，而且对废玻璃和废混凝土两种固体废弃物进行综合利用，有利于城市垃圾与废弃混凝土资源的循环利用。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）取1～2kg破损遗弃的钢化玻璃碎片，先将其倒入液体压力机中进行高压破碎，得到粒径为3～5cm的玻璃碎渣，再将破碎后的玻璃碎渣移入碳化钨高速球磨机中，以粒径为1～2cm的不锈钢珠作为磨球，设置转速为400～500r/min，将钢化玻璃碎片球磨成粉，并过60～70目钢筛；
（2）将500～600g过筛后的钢化玻璃微粉装入2L烧杯中，加入900～1000mL质量浓度为98%的硫酸溶液，浸泡玻璃微粉6～12h后，移入布氏漏斗，用去离子水洗涤抽滤3～5次，将抽滤得到钢化玻璃微粉放入烘箱中，在105～110℃下干燥至恒重，备用；
（3）称取1～2kg天然河砂，将其放入超声振荡装置中，用去离子水将其浸没，启动振荡装置对其进行超声振荡洗涤30～40min，洗涤完成后移入气流粉碎机中进行粉碎，用振动筛筛分出粒径为1～5mm的河砂骨料；
（4）将硅酸盐水泥和粉煤灰按质量比为3:1进行混合装入混凝土搅拌机中，再加入水泥和粉煤灰总质量1/3～2/3的钢化玻璃微粉以及总质量1/4～3/4的河砂骨料，并加入上述混合物料2～3倍体积的自来水，混合搅拌1～2h，得混凝土基料泥浆；
（5）取100～200kg上述制得的混凝土基料泥浆移入自落式搅拌机中，向其中加入5～10L质量浓度为30%的过氧化氢溶液，以10～20r/min的转速混合搅拌30～60min；
（6）搅拌完成后再向搅拌机中加入5～10kg粉末状羟甲基纤维素，提高转速至30～40r/min，继续搅拌2～3h，将拌合好的掺杂钢化玻璃微粉的泡沫混凝土倒入长3m、宽1m、高为10cm的木制模具中，放置在振动台上，振动辅助使其延流平整，之后待其自然风干后拆模，即得一种掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材。
本发明的应用方法：本发明制得的泡沫混凝土板材可以应用在泡沫混凝土补偿地基、作夹芯构件、用作复合墙板、屋面边坡、储罐底脚的支撑，具有质轻、保温隔热、隔音耐火、抗震、不燃的特性，废弃钢化玻璃微粉掺杂混凝土中大大提高
了混凝土的抗氯离子渗透性。
本发明的有益效果是：
（1）本发明用废弃钢化玻璃微粉掺杂在混凝土中，由于其球状的表面形态和很大的比表面积，它能有效地填充水泥颗粒、凝胶产物之间的空隙，使水泥石和界面之间致密，大大降低了混凝土的孔隙率，使混凝土的抗氯离子扩散能力和耐久性能大大提高；
（2）本发明对废玻璃和废混凝土两种固体废弃物进行综合利用，有利于城市垃圾与废弃混凝土资源的循环利用。
具体实施方式
首先取1～2kg破损遗弃的钢化玻璃碎片，先将其倒入液体压力机中进行高压破碎，得到粒径为3～5cm的玻璃碎渣，再将破碎后的玻璃碎渣移入碳化钨高速球磨机中，以粒径为1～2cm的不锈钢珠作为磨球，设置转速为400～500r/min，将钢化玻璃碎片球磨成粉，并过60～70目钢筛；将500～600g过筛后的钢化玻璃微粉装入2L烧杯中，加入900～1000mL质量浓度为98%的硫酸溶液，浸泡玻璃微粉6～12h后，移入布氏漏斗，用去离子水洗涤抽滤3～5次，将抽滤得到钢化玻璃微粉放入烘箱中，在105～110℃下干燥至恒重，备用；称取1～2kg天然河砂，将其放入超声振荡装置中，用去离子水将其浸没，启动振荡装置对其进行超声振荡洗涤30～40min，洗涤完成后移入气流粉碎机中进行粉碎，用振动筛筛分出粒径为1～5mm的河砂骨料；将硅酸盐水泥和粉煤灰按质量比为3:1进行混合装入混凝土搅拌机中，再加入水泥和粉煤灰总质量1/3～2/3的钢化玻璃微粉以及总质量1/4～3/4的河砂骨料，并加入上述混合物料2～3倍体积的自来水，混合搅拌1～2h，得混凝土基料泥浆；取100～200kg上述制得的混凝土基料泥浆移入自落式搅拌机中，向其中加入5～10L质量浓度为30%的过氧化氢溶液，以10～20r/min的转速混合搅拌30～60min；搅拌完成后再向搅拌机中加入5～10kg粉末状羟甲基纤维素，提高转速至30～40r/min，继续搅拌2～3h，将拌合好的掺杂钢化玻璃微粉的泡沫混凝土倒入长3m、宽1m、高为10cm的木制模具中，放置在振动台上，振动辅助使其延流平整，之后待其自然风干后拆模，即得一种掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材。
实例1
首先取1kg破损遗弃的钢化玻璃碎片，先将其倒入液体压力机中进行高压破碎，得到粒径为3cm的玻璃碎渣，再将破碎后的玻璃碎渣移入碳化钨高速球磨机中，以粒径为1cm的不锈钢珠作为磨球，设置转速为400r/min，将钢化玻璃碎片球磨成粉，并过60目钢筛；将500g过筛后的钢化玻璃微粉装入2L烧杯中，加入900mL质量浓度为98%的硫酸溶液，浸泡玻璃微粉6h后，移入布氏漏斗，用去离子水洗涤抽滤3次，将抽滤得到钢化玻璃微粉放入烘箱中，在105℃下干燥至恒重，备用；称取1kg天然河砂，将其放入超声振荡装置中，用去离子水将其浸没，启动振荡装置对其进行超声振荡洗涤30min，洗涤完成后移入气流粉碎机中进行粉碎，用振动筛筛分出粒径为1mm的河砂骨料；将硅酸盐水泥和粉煤灰按质量比为3:1进行混合装入混凝土搅拌机中，再加入水泥和粉煤灰总质量1/3的钢化玻璃微粉以及总质量1/4的河砂骨料，并加入上述混合物料2倍体积的自来水，混合搅拌1h，得混凝土基料泥浆；取100kg上述制得的混凝土基料泥浆移入自落式搅拌机中，向其中加入5L质量浓度为30%的过氧化氢溶液，以10r/min的转速混合搅拌30min；搅拌完成后再向搅拌机中加入5kg粉末状羟甲基纤维素，提高转速至30r/min，继续搅拌2h，将拌合好的掺杂钢化玻璃微粉的泡沫混凝土倒入长3m、宽1m、高为10cm的木制模具中，放置在振动台上，振动辅助使其延流平整，之后待其自然风干后拆模，即得一种掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材。
本发明制得的泡沫混凝土板材可以应用在泡沫混凝土补偿地基、作夹芯构件、用作复合墙板、屋面边坡、储罐底脚的支撑，具有质轻、保温隔热、隔音耐火、抗震、不燃的特性，废弃钢化玻璃微粉掺杂混凝土中大大提高了混凝土的抗氯离子渗透性。
实例2
首先取1.5kg破损遗弃的钢化玻璃碎片，先将其倒入液体压力机中进行高压破碎，得到粒径为4cm的玻璃碎渣，再将破碎后的玻璃碎渣移入碳化钨高速球磨机中，以粒径为1.5cm的不锈钢珠作为磨球，设置转速为450r/min，将钢化玻璃碎片球磨成粉，并过65目钢筛；将550g过筛后的钢化玻璃微粉装入2L烧杯中，加入950mL质量浓度为98%的硫酸溶液，浸泡玻璃微粉10h后，移入布氏漏斗，用去离子水洗涤抽滤4次，将抽滤得到钢化玻璃微粉放入烘箱中，在108℃下干燥至恒重，备用；称取1.5kg天然河砂，将其放入超声振荡装置中，用去离子水将其浸没，启动振荡装置对其进行超声振荡洗涤35min，洗涤完成后移入气流粉碎机中进行粉碎，用振动筛筛分出粒径为3mm的河砂骨料；将硅酸盐水泥和粉煤灰按质量比为3:1进行混合装入混凝土搅拌机中，再加入水泥和粉煤灰总质量5/12的钢化玻璃微粉以及总质量1/2的河砂骨料，并加入上述混合物料2倍体积的自来水，混合搅拌1.5h，得混凝土基料泥浆；取150kg上述制得的混凝土基料泥浆移入自落式搅拌机中，向其中加入7L质量浓度为30%的过氧化氢溶液，以15r/min的转速混合搅拌45min；搅拌完成后再向搅拌机中加入8kg粉末状羟甲基纤维素，提高转速至35r/min，继续搅拌2.5h，将拌合好的掺杂钢化玻璃微粉的泡沫混凝土倒入长3m、宽1m、高为10cm的木制模具中，放置在振动台上，振动辅助使其延流平整，之后待其自然风干后拆模，即得一种掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材。
本发明制得的泡沫混凝土板材可以应用在泡沫混凝土补偿地基、作夹芯构件、用作复合墙板、屋面边坡、储罐底脚的支撑，具有质轻、保温隔热、隔音耐火、抗震、不燃的特性，废弃钢化玻璃微粉掺杂混凝土中大大提高了混凝土的抗氯离子渗透性。
实例3
首先取2kg破损遗弃的钢化玻璃碎片，先将其倒入液体压力机中进行高压破碎，得到粒径为5cm的玻璃碎渣，再将破碎后的玻璃碎渣移入碳化钨高速球磨机中，以粒径为2cm的不锈钢珠作为磨球，设置转速为500r/min，将钢化玻璃碎片球磨成粉，并过70目钢筛；将600g过筛后的钢化玻璃微粉装入2L烧杯中，加入1000mL质量浓度为98%的硫酸溶液，浸泡玻璃微粉12h后，移入布氏漏斗，用去离子水洗涤抽滤5次，将抽滤得到钢化玻璃微粉放入烘箱中，在110℃下干燥至恒重，备用；称取2kg天然河砂，将其放入超声振荡装置中，用去离子水将其浸没，启动振荡装置对其进行超声振荡洗涤40min，洗涤完成后移入气流粉碎机中进行粉碎，用振动筛筛分出粒径为5mm的河砂骨料；将硅酸盐水泥和粉煤灰按质量比为3:1进行混合装入混凝土搅拌机中，再加入水泥和粉煤灰总质量2/3的钢化玻璃微粉以及总质量3/4的河砂骨料，并加入上述混合物料3倍体积的自来水，混合搅拌2h，得混凝土基料泥浆；取200kg上述制得的混凝土基料泥浆移入自落式搅拌机中，向其中加入10L质量浓度为30%的过氧化氢溶液，以20r/min的转速混合搅拌60min；搅拌完成后再向搅拌机中加入10kg粉末状羟甲基纤维素，提高转速至40r/min，继续搅拌3h，将拌合好的掺杂钢化玻璃微粉的泡沫混凝土倒入长3m、宽1m、高为10cm的木制模具中，放置在振动台上，振动辅助使其延流平整，之后待其自然风干后拆模，即得一种掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材。
本发明制得的泡沫混凝土板材可以应用在泡沫混凝土补偿地基、作夹芯构件、用作复合墙板、屋面边坡、储罐底脚的支撑，具有质轻、保温隔热、隔音耐火、抗震、不燃的特性，废弃钢化玻璃微粉掺杂混凝土中大大提高了混凝土的抗氯离子渗透性。
Claims (1)
1.一种掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取1～2kg破损遗弃的钢化玻璃碎片，先将其倒入液体压力机中进行高压破碎，得到粒径为3～5cm的玻璃碎渣，再将破碎后的玻璃碎渣移入碳化钨高速球磨机中，以粒径为1～2cm的不锈钢珠作为磨球，设置转速为400～500r/min，将钢化玻璃碎片球磨成粉，并过60～70目钢筛；
（2）将500～600g过筛后的钢化玻璃微粉装入2L烧杯中，加入900～1000mL质量浓度为98%的硫酸溶液，浸泡玻璃微粉6～12h后，移入布氏漏斗，用去离子水洗涤抽滤3～5次，将抽滤得到钢化玻璃微粉放入烘箱中，在105～110℃下干燥至恒重，备用；
（3）称取1～2kg天然河砂，将其放入超声振荡装置中，用去离子水将其浸没，启动振荡装置对其进行超声振荡洗涤30～40min，洗涤完成后移入气流粉碎机中进行粉碎，用振动筛筛分出粒径为1～5mm的河砂骨料；
（4）将硅酸盐水泥和粉煤灰按质量比为3:1进行混合装入混凝土搅拌机中，再加入水泥和粉煤灰总质量1/3～2/3的钢化玻璃微粉以及总质量1/4～3/4的河砂骨料，并加入上述混合物料2～3倍体积的自来水，混合搅拌1～2h，得混凝土基料泥浆；
（5）取100～200kg上述制得的混凝土基料泥浆移入自落式搅拌机中，向其中加入5～10L质量浓度为30%的过氧化氢溶液，以10～20r/min的转速混合搅拌30～60min；
（6）搅拌完成后再向搅拌机中加入5～10kg粉末状羟甲基纤维素，提高转速至30～40r/min，继续搅拌2～3h，将拌合好的掺杂钢化玻璃微粉的泡沫混凝土倒入长3m、宽1m、高为10cm的木制模具中，放置在振动台上，振动辅助使其延流平整，之后待其自然风干后拆模，即得一种掺杂玻璃微粉泡沫混凝土板材。
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